TCP/IP——传输层与应用层

       今天整理一下传输层与应用层的一些重要的内容。

一、传输层

       TCP

1、tcp报文格式：



       源端口：标识哪个应用程序发送。
       目的端口：标识哪个应用程序接收。
       序号字段：本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。
       确认号：上次以成功接收到的数据字节序号加1，只有ACK为一时，这个字段才有效。
       首部长度：最大60字节，最小是20字节。即段起始到数据起始的长度。
       保留：必须填0。
       URG：代表这个数据是否需要紧急传输。
       ACK：ACK=1,确认号有效；ACK=0，确认号无效。
       PSH：若PSH=1，就立刻把报文段交给应用进程。
       RST：若RST=1，说明tcp连接有问题，需要释放连接，然后重新连接。
       SYN：若SYN=1，说明这是一个连接请求或连接接受请求。
       FIN：若FIN=1，说明这是一个释放连接的请求。
       window：TCP的流量控制，这个值是接收端正期望接收的字节数。窗口最大为65535字节。
       检验字段：在计算检验和时，要在TCP报文段的前面加上12字节的伪首部。
       紧急指针：只有URG=1时，这个字段才有效。指出在本报文段中紧急数据共有多少个字节（紧急数据放在本报文段数据的最前面）。
       选项字段：选项表结束，无操作，最大报文段长度，窗口扩大因子，时间戳等。
       填充字段：用来补位，让整个首部长度是4字节的整数倍。
       TCP负载：可变。


2、三次握手与四次挥手。
（1）三次握手：
       第一次握手：客户端发送SYN报文，进入SYN_SENT状态。
       第二次握手：服务器接收到这个报文，回复一个ACK报文，还会发送SYN报文，进入SYN_RCVD 的状态。
       第三次握手：客户端收到ACK报文，会回复服务器一个ACK报文。服务器收到这个报文，双方进入连接状态。
（2）四次挥手：
       第一次挥手：客户端发送FIN报文，进入FIN_WAIT1状态。
       第二次挥手：服务器收到这个报文，回复一个ACK报文。服务端进入CLOSE_WAIT状态，客户端收到服务端的确认后，进入FIN_WAIT2状态。
       第三次挥手：服务器发送FIN报文，进入LAST_ACK 的状态。
       第四次挥手：客户端收到这个报文，回复ACK报文，客户端处于TIME_WAI 状态等待2MSL后，客户端才进入CLOSED状态。服务器收到这个报文后，就会处于进入CLOSED状态。
       注：MSL报文段最大生存时间。等待2MSL是为了防止ACK丢失，还有就是在等待2MSL时间内，客户端的IP地址加上端口与服务器的IP地址加上端口不能在使用。
       注：四次挥手无论是客户端先断开连接还是服务器断开连接都可以，不影响四次挥手。

3、tcp如何保证可靠传输
（1）三次握手
（2）合理分片
（3）超时重发
（4）确认应答
（5）校验和
（6）对失序数据重新排序
（7）丢弃重复数据
（8）流量控制，tcp连接的每一方都有一个缓冲区，因为有的主机发的快，有的发的满，为了防止快的主机让慢的主机出现缓冲区溢出。
（9）拥塞控制，当网络拥塞就减少数据发送。

       TCP粘包/拆包

       拆包：一个完整的业务会被tcp拆分多个包
       粘包：把多个小包封装成一个包

       原因：
              1、应用程序写入数据的字节大于套接字发送缓冲区的大小
              2、MSS大小的tcp分段；mss=tcp报文长度-tcp首部长度
              3、以太网的payioad大于MTU进行ip分片
       解决方案：
              1、消息定长
              2、在包尾进行特殊字符分割
              3、将消息分为消息头和消息尾
              4、使用其它复杂协议，rtmp协议。

       UDP

udp报文格式


       发送进程：标识哪个进程发的。2字节
       接收进程：标识哪个进程收的。2字节
       Length：UDP首部加上UDP数据的字节数，最小为8。2字节
       Checksum：覆盖UDP首部和UDP数据，是可选的。2字节
       data：udp负载，可选。变长


       TCP与UDP对比

三、应用层

       URI：
               统一资源标识符,用来唯一标识一个资源.
       URL：
               统一资源定位器,可以用来标识一个资源，还可以用来定位这个资源。

       一次完整的http请求

       1、域名解析。
       2、tcp3次握手。
       3、建立连接后，发送http请求。
       4、服务器响应，浏览器得到html。
       5、浏览器解析html，并请求htnl中的资源。
       6、浏览器对页面渲染，呈现给客户。

       http与https对比



       注：短连接：浏览器和服务器每进行一次HTTP操作，就建立一次连接，但任务结束就中断连接。
       长连接：浏览器和服务器进行多次HTTP操作，就第一次需要建立连接，之后的每次会话就不再建立新的连接，还使用第一次会话的连接。


       get与post区别

       注：幂等是无论是一次请求还是多次请求某一个资源时，返回的结果时一样的。
       注：GET产生一个TCP数据包，浏览器会把http header和data一并发送出去，服务器响应200(返回数据); POST产生两个TCP数据包，浏览器先发送header，服务器响应100 continue，浏览器再发送data，服务器响应200 ok(返回数据)。

常见状态码：
200成功
403收到请求，拒绝服务
404资源不存在
500服务器发生错误

       目前先整理这么多，有时间在多写点。